😏Значит, мониторил я свои излюбленные ресурсы в поиске вдохновения для новой статьи и на ресурсе "МОЛ Техно Трейд" нашел ссылку на источник "Maritime Informed.com." А там... куда бы я ни шел ( Эффективность, Экология, Новаторство) я всегда видел эту картинку (Рисунок 1) и ссылку на одну статью. Повышенная навязчивость этой рекламы дала свои плоды и я начал изучать материал. По ходу дела пришлось искать дополнительную информацию, что я в итоге собрал в этой статье. Готовь чаек и печеньки, подкладывай асбест под попу, если ты старовер из "свидетелей бакаутовых уплотнений", поехали!
На пути к повышению энергетической эффективности торговых судов с жирным намёком "зелёным" на то, что это еще и полезно для океана, судоходная компания Pacific Basin сделала ставку на специальное покрытие для гребных винтов на основе, внимание, графена. Называется это чудесное покрытие XGIT-PROP. В отсутствии славянских рун и Кириллицы в маркировке покрытия виновно его канадское происхождение, а именно - компания GIT Coatings.
Текст выше не зря подсвечен светло синим, это все ссылки на источники информации.
😏Пара слов о компании Pacific Basin. Смотри на Рисунок 2. Во владении примерно 266 судов и практически все из них - балкеры. Доминировать компания пытается в Тихоокеанском бассейне, суда заходят в 857 портов в 103-х странах мира. Офисы в 14-ти странах, 389 человек берегового персонала и более 5100 моряков. В общем и целом, компания серьёзная и денежка в ней имеется.
Инновационное покрытие для гребного винта обещает повысить энергетическую эффективность судна, то есть глубину использования топлива, на 4%. А это, в свою очередь, способствует снижению углеродного следа (индекс CII, о котором, в частности, я писал ТУТ).
😏Санея Релан, он же генеральный менеджер отдела оптимизации и снижения углеродного следа компании Pacific Basin заявил, что с 2007-го года в компании применяются силиконовые покрытия гребных винтов с целью повысить их эффективность методом снижения потерь на трение о воду. Тем ни менее, за несколько лет в режиме "альфа тестирования" им не удалось избежать безаварийной работы покрытия. Любое повреждение силиконового покрытия вынуждало компанию полностью его менять.
А теперь следи за рукой, инженер. В компании много судов и на многих из них такие покрытия для винтов применялись. Если покрытие повредить ( это вообще лотерея), то приходится снимать балкер с линии, гнать его в док (туда по живой очереди попасть сложно), снимать покрытие со ВСЕГО ВИНТА и делать все заново. Звучит глупо, но поврежденное покрытие не работает и даже вредит. Но! Скорее всего за время, пока покрытие хорошо работает, компания экономит деньги на топливе так, что это окупает док и снятие судна с линии, ведь судно приносит деньги только когда переводит груз.
Люди знающие скажут, что за топливо платит фрахтователь, а не судовладелец. Соглашусь. Но фрахтователь явно выберет судно, что сжигает меньше топлива и принесет судовладельцу денежки. Судовладелец может слегка повысить тариф фрахта, но фрахтователь выйдет в плюс на цене горючки.
Напомню, что классическое судостроение не подразумевает покрытие гребного винта вообще ничем. Винт выполняется из специальной бронзы, коррозия ему не страшна (по крайней мере кислородная). Современный винты, даже самые свежие, как Альфа, про который я писал ТУТ тоже "голый".
Сания Релан утверждает, что применение покрытия XGIT-PROP позволит получить очень гладкую поверхность лопастей винта и снизить количество случаев незапланированного ремонта покрытия.
То есть, графеновое покрытие сочетает в себе и гладкую поверхность и высокую твердость в купе с малым весом.
😏Зачем вообще чем-то покрывать лопасти винта? Бронзовые "голые" винты подвергаются полировке для снижения шероховатости и, как следствие, потерь на трение лопастей о воду. Но есть одна незадача... Океан - это чей-то дом и живые организмы считают все, что попадает в воду своим. Винт с годами обрастает морской фауной, коэффициент трения лопастей о воду возрастает, за ним растет расход топлива. К тому-же лопасти обрастают неравномерно, что вносит свои коррективы в балансировку.
На силиконовом покрытии ракушка удержаться не может, ровно как и на графеновом; слишком скользко.
😏GIT coatings
График на Рисунке 4 взят с ресурса производителя покрытия. Тут зависимость расхода топлива от скорости движения для двух винтов. Красная графика выражает такую зависимость для винта с покрытием на основе графена, голубая - "голый" винт. Не обращай внимания на точки, они показывают данные, полученные на конкретных режимах. Смотри на линии, что выражают усредненный результат. Покрытый винт действительно снижает потребление топлива; причем, чем выше скорость, тем заметнее разница. Вывод - смысл в покрытии действительно имеется.
😏Немного про графен.
Углерод — это материал, с кристалической решеткой, которую образуют шестиугольники из атомов. Графен — это один слой решетки толщиной в 1 атом.
Он все еще очень дорогой. При этом пока нельзя однозначно посчитать, сколько его нужно и для каких целей. Для этого материала нет единой шкалы измерения, так как он может иметь разную структуру — в зависимости от способа получения.
1 грамм графена, смешанного с пылью — около $1 тыс.
Вопросы: кто-то наладил производство графена в промышленных масштабах?
Вот данные из патента RU2572325C1: Графен получают путем расслоения графита в жидком азоте. Поверхность графитовой мишени обрабатывают пучком импульсного лазерного излучения с длительностью импульса порядка 10-13 с (десять в минус 13-й степени) секунд. Известен также способ производства графена с использованием электромагнитного излучения. Известен способ производства углеродных наноструктур в криогенных жидкостях.
Ничего не понятно и не интересно по причине тотального непонимания технических процессов. Но ясно одно - ни один из этих способов не позволяет получить графен в масштабах больших, чем нужно для лабораторных исследований.
Но, читал я о производстве графеновых трубок, точнее, о патенте на технических процесс.
Графеновые (одностенные) нанотрубки — это свернутый в трубку слой графена толщиной в один атом углерода. Такие нанотрубки, обладающие повышенной электропроводностью и прочностью (выше стали), а также выдерживающие высокие температуры, добавляют в другие материалы, чтобы придать им новые свойства.
Что по производству?
В 2013 году компания запустила первую промышленную установку синтеза нанотрубок в Академгородке Новосибирска. В 2014 году продукция компании под брендом TUBALL вышла на рынок. Главное производство и научно-исследовательская база компании, а также центр прототипирования материалов и технологий на базе графеновых нанотрубок находятся в Новосибирске. В 2019 году второй такой центр запущен в Шанхае. Третий открыт в Люксембурге в 2020 году.
Вот как раз трубки и могут быть использованы в новых покрытиях для придания им новых свойств, таких как прочность, например. Ведь именно прочность была ахиллесовой пятой силиконовых покрытий. Теперь вопрос решен.
Компания Pacific Basin в 2024-м году планирует начать переводить весь свой флон на гребные винты с такими покрытиями. Первые 40 судов уже стоят на очереди в док. А мы будем наблюдать...
